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题名超疏水高/低黏附表面的冷凝传热特性
被引量：3
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作者
甘园园
纪献兵
赵昶
孟宇航
苗政
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机构
华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室
华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期288-296,323,共10页
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基金
国家自然科学基金(52176154,51776064)
中央高校登峰计划项目(2020DF002)。
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文摘
目的获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超疏水低黏附表面因液滴受到的黏附力较小而具有最大的冷凝传热系数。当蒸汽体积流量等于4.5 L/min时,超疏水高黏附和超疏水低黏附表面的传热系数分别为14.5 kW/(m^(2)·K)和19.8 kW/(m^(2)·K),相比亲水表面分别强化了3.6和4.9倍。随蒸汽流量的增加,3类表面的冷凝传热系数均逐渐增大。但高黏附表面上的液滴因受到的气–液界面剪切作用较强,其传热系数的增幅在3类表面中最为显著。当蒸汽体积流量增大到6.0 L/min时,超疏水高黏附表面的冷凝传热系数可达105 kW/(m^(2)·K),此时略大于超疏水低黏附表面的冷凝传热系数。结论液滴所受黏附力大小和气–液界面剪切作用程度共同决定了液滴脱落直径和冷凝传热系数的大小。因此,两类超疏水表面的冷凝传热系数随蒸汽体积流量变化的曲线存在交叉点,且交叉点所对应的蒸汽体积流量随着冷却水流量的增大而增加。
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关键词
超疏水
黏附性
蒸汽流量
滴状冷凝
冷凝传热
气–液界面剪切力
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Keywords
superhydrophobic
adhesion
steam flow
dropwise condensation
condensation heat transfer
air-liquid interface shear force
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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